男の子発達の科学。性染色体に隠されていたパーツを発見、マウス実験で（日本研究）

2020.10.14 09:00 カラパイア

男性がどのように発達するのか驚くべき発見/ Pixabay

　多くの生物にとって、子孫を残すためにはオスとメスが必要だ。人間をはじめとするほとんどの哺乳類の場合、両親からXとYの性染色体を受け継げばオスに、XとXを受け継げばメスになる。

　このY染色体の中にあって、胚の発達をオスに決定する遺伝子が「SRY（Sex-determining Region Y）」である。

　まさに男の子に育つスイッチのような遺伝子で、特定の遺伝子を活性化させて精巣の形成をうながす（精巣はさらに他のオスの特徴の発達させる）。90年代のオリンピックでは性別の判定にSRY遺伝子の有無を利用していたこともあるくらいだ。

　『Science』（10月2日付）に掲載された研究によれば、この遺伝子について発見以来30年間知られていなかった隠されたパーツが発見されたという。それは"か弱い"オスの遺伝子を守るための仕掛けであるそうだ。

・RNAに伝えられる情報――エクソン

「DNA」に書かれている情報からタンパク質を作り出すには、まず「RNA」にその内容をコピーしなければならない。このとき、DNAの情報を受け取り、タンパク質の鋳型となるのが「メッセンジャーRNA（mRNA）」だ。

　DNAから情報を受け取ったmRNAは、そのまま鋳型になるわけではなく、いくつか加工（スプライシング反応）されて一部が切り捨てられる。このプロセスでmRNAに残される部分を「エクソン」という。

・失くなるとXY型の胚がメスになる

　これまでSRY遺伝子のエクソンは1つしかないと考えられてきた。ところが大阪大学の宮脇慎吾氏らによって、マウスのSRY遺伝子の中に、これまで知られていなかったもう1つのエクソンがあることが判明したのだ。

　2つ目のエクソンはすでに知られていたものよりも長いという。また2種のエクソンを持つSRY遺伝子は「SRY-T」と名付けられている。

　実験として、SRY遺伝子から遺伝子編集ツール「CRISPR」で2つ目のエクソンを取り除いてみたところ、遺伝子はうまく機能せず、性染色体がXY型で、普通ならオスになるはずのマウスがメスになってしまったという。

　また逆に、XX型の受精卵にSRY-T遺伝子を混ぜると、普通ならメスになるところがオスになってしまう。

image by:Makoto Tachibana, Osaka University

・半陰陽の謎に迫る

　人間のSRY遺伝子に2つ目のエクソンはないとのことだが、マウスの体内でSRY-Tが作用する遺伝子やタンパク質を追跡すれば、これまで分からなかった新事実が明らかになるかもしれない。

　こうしたことをヒントにヒトSRY遺伝子が作用している対象を調べれば、「間性（インターセクシャル）」という少々変わった性別の謎が解明される可能性もあるという。

　間性とは、遺伝的・ホルモン的・肉体的に男性でも女性でもない性別のことで、俗に「半陰陽」や「両性具有」などと呼ばれている。男性と女性の特徴が現れている部分がはっきり分かれていない点において、「雌雄モザイク」とは異なる（関連記事）。

　間性は一般的な現象だが、人体でこれが起きる遺伝的な条件についてはほとんど解明されていない。理解が進んでいない理由の1つは、人間の性の発達に関わっている遺伝子がまだ完全に知られていないからだ。

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・か弱いオスの遺伝子を守る

　そもそも2つ目のエクソンにはどのような役割があるのだろうか？現時点で分かっているのは、それが”か弱い”オスの遺伝子を守っているということだ。

　もともと判明していた1つ目のエクソンには、終わりの部分に「不安定性配列」が含まれている。この配列はタンパク質をほつれさせ、劣化させる。

　2つ目のエクソンはこの不安定性配列に封をして、劣化を防いでいるのだという。壊れやすいY染色体遺伝子がバラバラになってしまうことを防止する、巧妙な進化のメカニズムなのだ。

　これがなければ、少なくともマウスの男の子の赤ちゃんは、健やかに成長することができない。

　ほかにもまだまだ隠された機能があるのかどうかは、いずれ解明されることだろう。もしあるのだとすれば、それは分子レベルでSRY遺伝子が機能する仕組みや、ひいてはオスとメスが誕生するメカニズムを解明するヒントになるだろうとのことだ。